今年3月份,科技部發布了2022年度中國科學十大進展,鈣鈦礦太陽能電池現身其中。
鈣鈦礦電池作為最具潛力和顛覆性的新一代光伏技術,在光伏產業競爭與合作并存的時代,不少業內人士希望未來鈣鈦礦可以和晶硅相互疊加,取長補短,獲得更高的光電轉換效率。大尺寸電池組件制備和轉換效率不斷刷新也成為2023年鈣鈦礦產業發展的最大看點。
2023年以來,晶硅鈣鈦礦疊層電池、單結鈣鈦礦電池都在持續刷新世界紀錄,并體現在實驗室效率和產業化效率兩個方面。
1.實驗室效率:
(1)串聯硅-鈣鈦礦太陽能電池
時間:2023年2月
轉換率:30.30%
實驗室:澳洲國立大學(ANU)
(2)鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池
時間:2023年4月
轉換率:33.20%
實驗室:沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學
(3)1平方厘米單結鈣鈦礦太陽能電池
時間:2023年6月
轉換率:24.67%
實驗室:清華大學
(4)25B15平方厘米商用尺寸的鈣礦/晶硅串聯太陽能電池
時間:2023年6月
轉換率:28.60%
實驗室:牛津光伏(Oxfrd PV)
(5)1平方厘米鈣鈦礦太陽能電池
時間:2023年6月
轉換率:24.35%
實驗室:新加坡國立大學
(6)鈣鈦礦電池穩態效率
時間:2023年7月
轉換率:26.10%
實驗室:中科大
(7)有機空穴傳輸材料制備的反式結構鈣鈦礦太陽能電池
時間:2023年8月
轉換率:25.40%
實驗室:華東理工大學
(8)柔性鈣鈦礦太陽能電池
時間:2023年9月
轉換率:24.08%
實驗室:中國科學院寧波材料技術與工程研究所
(9)2×2平方厘米多結硅基香層電池
時間:2023年9月
轉換率:36.10%
實驗室:弗朗霍夫太陽能系統研究所
(10)鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池
時間:2023年10月
轉換率:32.50%
實驗室:沙特阿小杜拉國王科技大學Stefaan De Wolf研究團隊
2.產業化效率:
(1)全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換效率
時間:2023年1月
轉換率:29.00%
企業:仁爍光能
(2)小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池
時間:2023年1月
轉換率:32.44%
企業:北京曜能科技有限公司
(3)鈣鈦礦室內光伏電池光電轉換效率在1000luxU30光源照射下
時間:2023年2月
轉換率:44.72%
企業:脈絡能源
(4)鈣鈦礦/晶體硅兩端疊層太陽電池
時間:2023年4月
轉換率:29.55%
企業:隆基綠能
(5)809.9平方厘米大尺寸鈣鈦礦組件穩態效率
時間:2023年6月
轉換率:18.60%
企業:極電光能
(6)基于商業級CZ硅片的晶硅-鈣鈦礦疊層電池
時間:2023年6月
轉換率:33.50%
企業:隆基綠能
(7)鈣鈦礦/異質結疊層電池
時間:2023年6月
轉換率:30.91%
企業:寶盛科技
(8)鈣鈦礦電池
時間:2023年9月
轉換率:24.20%
企業:奧聯光能
(9)鈣礦薄腹電池(反式結構)
時間:2023年10月
轉換率:25.11%
企業:明陽智能
(10)1000毫米×2000毫米鈣鈦礦單結組件
時間:2023年11月
轉換率:18.04%
企業:協鑫光電
相比于晶硅電池,鈣鈦礦電池具有極限轉換效率高、生產成本低、制備工藝簡單、高柔性等優勢,可以應用于光伏發電、LED等領域,發展前景廣闊。行業內多位專家、學者都對鈣鈦礦技術發展前景表示看好。但鈣鈦礦電池技術研發仍需穩步推進,作為下一代光伏電池的“頭號種子”,鈣鈦礦何時能夠邁入產業化發展,何時能夠成為應用主流,仍有一些問題有待解決。